郭杰
(鶴壁職業(yè)技術學院 ,河南鶴壁 458000)
當前工業(yè)發(fā)展的進步是以破壞環(huán)境為代價的,如越來越突出的溫室效應、酸雨、霧霾等環(huán)境污染問題,主要是由于人們不斷追求經(jīng)濟效益的同時又缺乏相應環(huán)境保護的理念。要解決環(huán)境污染問題,必須要從源頭上遏制污染物的排放,由此美國科學家首先提出了“綠色化學”的理念?!熬G色化學”可將可能的污染消除在起始階段,從而達到零污染和零排放的效果。我國將“綠色化學”納入到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略計劃中,然而要想讓可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略計劃一直貫徹并執(zhí)行下去,其根本在于教育,要使未來的接班人和建設者具有“綠色化學”的思想、與時俱進的環(huán)保理念,從源頭上杜絕環(huán)境污染,只要這樣才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標[1]?;瘜W是高校理工科專業(yè)的基礎必修課程,教師應將“綠色化學”的理念引入到高?;瘜W教育中,提高大學生的環(huán)保意識,同時改革高校化學教學模式,彌補原有教學體系的不足,使高校化學教育得到長期的發(fā)展。
綠色化學強調(diào)從源頭防治污染,提倡使用先進的化學知識或具有創(chuàng)新性的化學技術降低或消除工業(yè)生產(chǎn)中的有毒有害物質(zhì),同時提出了生產(chǎn)結果綠色和生產(chǎn)過程綠色的要求,從而達到保護環(huán)境的目的。綠色化學經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展后,其概念由抽象變得具體實際,主要體現(xiàn)在原子經(jīng)濟性和5R原則中。原子經(jīng)濟性是一種非常理想的狀態(tài),體現(xiàn)了資源最大化使用理念,就是把反映物中的每一個原子都加以充分利用;而5R原則包括減量使用、重復利用、回收、再生和拒絕使用[2]。將綠色化學的思想融入到教學中,即為綠色化學教育,綠色化學教育是以綠色化學的知識、技能來充實學生,使其形成綠色化學的思想與理念,最后落實到行動中,踐行綠色環(huán)保的行為。
綠色化學理念提出后,各國紛紛積極開展綠色化學理念的教學活動,以此推動綠色化學的傳承。美國非常重視綠色人才的培養(yǎng),早在1996年,綠色化學的理念就被引入到環(huán)境化學的課堂,到2000年,將綠色化學作為一門的單獨的課程開設,可見美國對綠色化學的重視程度。從2000年開始,其他國家也紛紛效仿美國,澳大利亞、德國、日本和印度等國相繼探討了適合自己國家特色的綠色化學教育,并編寫了很多關于綠色化學的教材。我國綠色化學的想法與構思并不比西方發(fā)達國家晚,早在1995年,清華大學的教授就公開發(fā)表了關于在高校中開設綠色化學課程的想法,中國科技大學于1996年率先將其變成了現(xiàn)實,隨后,國內(nèi)也出版了很多關于綠色化學的書籍,如《綠色化學與環(huán)境》《綠色化學》等,很多高校將其列入了化學專業(yè)的必修課[3]。由此可見,國內(nèi)外對綠色化學理念都是非常敏感的,各國幾乎是同時意識到綠色化學對未來發(fā)展的巨大貢獻,將綠色化學理念應用到高?;瘜W教育中是彰顯化學應用的必要途徑。
綠色化學是未來發(fā)展的一種必然趨勢,各行各業(yè)都會面臨著綠色發(fā)展的問題。大學生在中學階段不僅沒有接受過多的綠色化學理念的教學,也沒有過多地關注應如何為環(huán)境保護作出個人貢獻。將綠色化學教育融入到高?;瘜W教育中,首先讓學生認識到地球環(huán)境破壞的嚴重性,進而增強學生環(huán)保意識。在地球上資源有限的情況下,如何珍惜現(xiàn)有資源就成為了非常重要的課題。在課題的探究過程中,教師可以引導學生建立綠色發(fā)展的行業(yè)思想,將環(huán)境保護放在行業(yè)發(fā)展的首位,無論是從專業(yè)知識還是從綜合素養(yǎng),都有助于大學生形成正確的發(fā)展觀,積極投身于環(huán)境保護的事業(yè)中,為保護人類賴以生存的環(huán)境貢獻微薄之力。
高校育人就是要培養(yǎng)與社會接軌的人才,要隨時注意社會和企業(yè)的發(fā)展動態(tài)。而當今社會發(fā)展讓人們越來越重視環(huán)境問題,綠色和環(huán)保成了社會發(fā)展的主旋律,這也成為了高校教學需要關注的熱點問題。與中學教育不同,高校教育更加突出知識的應用性、系統(tǒng)性和專業(yè)性,將綠色化學理念融入到化學教育中,可引發(fā)化學教育的改革,包括教學理念的變革、課程實驗的設計、生產(chǎn)實習的實施等;將綠色化學理念融入到化學教育的全過程,可豐富大學生的思維;將綠色化學的知識應用到生產(chǎn)實踐中,可使高?;瘜W課程的教學緊跟時代的步伐,真正做到教學為生產(chǎn)實踐服務。
綠色化學的理念并不是紙上談兵,而是要有先進的技術和產(chǎn)品。隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,一些能夠降低能耗或降低污染物含量的技術和產(chǎn)品迎來了發(fā)展期。將綠色化學理念融入到高校化學教育中,了解企業(yè)的需求,在科學研究中不斷探索,讓大學生認識到科學研究的實際應用價值,培養(yǎng)他們對科學研究的濃厚興趣[4]。通過大學生創(chuàng)新項目的申報和實施,提高大學生的創(chuàng)新意識,加強大學生對本專業(yè)的認可程度,源源不斷地為國家輸送具有綠色思維、能力創(chuàng)新的專業(yè)化工人才。
工業(yè)的快速發(fā)展是一把雙刃劍,一方面可以帶動經(jīng)濟的飛速增長,另一方面會給環(huán)境保護帶來很大的威脅。將綠色化學理念融入到高?;瘜W教育中,培養(yǎng)具有環(huán)境保護意識的社會主義接班人和建設者,讓他們應用專業(yè)知識更好地解決經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾,促進工業(yè)可持續(xù)的發(fā)展。
教師是學生模仿的對象,要將綠色化學的理念融入到化學教學中,首先作為高校化學教師就要意識到綠色化學的作用,優(yōu)先掌握綠色化學理念,在教學中對未體現(xiàn)綠色化學的教學內(nèi)容進行補充、拓展與更新,引導學生增強環(huán)保意識,使學生在潛移默化中受到綠色教育。加強綠色化學意識是執(zhí)行綠色化學教學理念的前提。綠色化學是化學教學的有效延伸,是基于社會發(fā)展狀態(tài)的改進,教師明確了綠色化學的意義,才能將綠色化學的思想貫穿到日常教學活動中,讓學生形成對綠色化學的認可,從根本上理解綠色化學的內(nèi)涵。
要實施綠色化學的教學理念,需要讓大學生知道到底什么是綠色化學。大學的課堂教學是以學生自學為基礎的教學,更多地需要大學生自己去體會、琢磨,因此在大學理論教學中教材起到了非常重要的作用。在綠色化學理論融入高?;瘜W教育中,除了教師要提高綠色化學意識外,教材也要積極融入綠色化學理念。大學化學教材更新速度較快,在每一次新教材編寫過程中,編寫者都會關注化學發(fā)展的前沿,將一些新內(nèi)容融入到教材中。因此,將綠色化學理念應用在理論教學中,就要注意綠色化學理念的教材開發(fā)工作。編寫者不僅要注重化學領域中的新成果,還需要注意國內(nèi)外專家發(fā)表的關于綠色化學的新學術論文,了解綠色化學發(fā)展的最新動態(tài),分析后結合生產(chǎn)實際,編寫出適合我國學生的綠色化學教材。
化學是一門理論和實驗并行的課程,在理論課程中可以培養(yǎng)學生的綠色思維,讓學生認識到綠色化學的理念,理解其含義和主要內(nèi)容,但思想的落實還是要歸于實驗教學中。通過實驗教學,可以讓學生對綠色化學有更深入的了解,知道該從哪些方面入手以達到綠色化學的思想。在以往的化學實驗中,高校化學教師一般注重原理的介紹和操作規(guī)范性的要求,但對于實驗方案的改進并不關注,尤其是對綠色化學的融入比較忽視。教師應該從小處著手,將綠色化學思想融入到整個實驗過程中,讓學生感受到綠色化學無處不在[5]。如在制備銀納米粒子的實驗中,教師可設計生物源殼寡糖衍生物法這種新的方法來制備銀納米粒子,并介紹制備銀納米粒子的傳統(tǒng)方法及新舊方法的優(yōu)劣勢對比,使學生學會如何對現(xiàn)有實驗改進以達到綠色化學的目的,明白綠色化學的實施途徑。
實踐教學是高校專業(yè)教學體系中必不可少的一個教學環(huán)節(jié),但以往的教學對實踐教學并不是很重視,甚至有些高校沒有開設相應的實踐教學課程。實踐教學是對大學生綜合能力的考察,一般都是在專業(yè)對口的實習基地完成。實踐教學能夠開闊學生的眼界,激發(fā)學生的靈感,讓學生的所學能有更為廣闊的施展空間;實踐教學也能讓學生獲得生產(chǎn)實踐的第一手資料,能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)實踐中的問題,分析問題并解決;實踐教學能夠讓學生積累足夠的知識與經(jīng)驗,讓學生更有信心地面對生產(chǎn)崗位。在實踐教學中融入綠色化學,有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,并讓學生習得的綠色思想有更大的發(fā)揮空間。如在某化工廠的實踐教學中,帶隊教師可以給學生布置相應的任務,將學生分成不同的小組,按小組搜集所在崗位的數(shù)據(jù),找到數(shù)據(jù)中有無進一步提升的點,諸如原料的使用量、廢液廢渣的循環(huán)利用、有害氣體的排放量和熱源的重復利用等,對這些內(nèi)容進行重新優(yōu)化與設計,并做出估算值,這種改進的內(nèi)容都屬于綠色化學的范疇,在實踐教學中由發(fā)現(xiàn)到解決,整個過程中都貫穿綠色思想,讓學生從綠色角度完成實踐活動,把理論與生產(chǎn)實際相結合。通過實踐活動中綠色化學思想的注入,賦予實踐活動更大的社會價值,不僅可以提高學生對實踐活動的重視度,還可以讓學生知道綠色化學在生產(chǎn)實踐中的體現(xiàn)。
實驗考核是對化學思維應用性的檢測,然而以往的化學考核中實驗考核所占比例較小,即使是實驗考核,也是以學生操作的規(guī)范性和實驗結果為考核指標,沒有注意到對綠色化學理念的考核。因此,建議高校化學教師在實施實驗考核時可以增加實驗設計題目,考查學生實施綠色化學的能力。如“苯胺類化合物是具有一定毒性的,而傳統(tǒng)的撲熱息痛合成法就需要用到苯胺類化合物,如何降低該反應的毒性,可不可用更換原料的角度出發(fā)呢?請列出可代替苯胺類化合物的原料,并設計相應的實驗過程?!蓖ㄟ^類似實驗設計題的考核,不僅可以實現(xiàn)理論知識的靈活應用,還可以培養(yǎng)學生的綠色化學素養(yǎng),對學生今后的科研工作也有很大的啟發(fā)作用。
化學是與人類的生產(chǎn)和生活緊密相連的一門學科,它在生產(chǎn)實踐及環(huán)境治理中發(fā)揮著重要作用。從源頭控制生產(chǎn)實踐,減少污染物的排放,則是對環(huán)境保護最有效的措施。因此,將綠色化學的思維傳遞給新一代十分必要。在尋求不斷增長的經(jīng)濟發(fā)展中要以可持續(xù)性發(fā)展為前提,將綠色化學理念融入大學教育中,有助于推動化學教學的改革工作;不斷創(chuàng)新化學教學模式,有助于培養(yǎng)創(chuàng)新型的化學人才。在具體的實施中,化學教師要重視綠色化學理念的融入,從理論教學、實驗教學到實踐教學,再到評價環(huán)節(jié),要全方位地植入綠色化學的思想,培養(yǎng)大學生的綠色思維,增強他們的社會責任感與環(huán)保意識,使他們牢記行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展使命。